DE1081591B - Seifenpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine weitere -Ausbildung der Seifenpresse nach Patent 964 717.

Es handelt sich um eine Seifenpresse zur Herstellung von Formungen, also Seifenstücken, die vornehmlich synthetische, organische Reinigungsmittel enthalten. Die Seifenpresse besitzt rahmenartige Formkammern, in die von beiden Seiten an ihren Vorderflächen Kunststoffpreßformen tragende, gegenläufig bewegbare Preß werkzeuge eingeführt werden.

Im allgemeinen arbeitet die Seifenpresse nach Patent 964 717 durchaus zufriedenstellend. Wenn aber der Kunststoff der Preßformen zu weich ist, kann es eintreten, daß die Preßfläche sich unter dem auf den Formling ausgeübten Preßdruck verbiegt, wodurch auf der Oberfläche der SeifenformlingeUnregelmäßigkeiten entstehen und die Beschriftung oder Muster beeinträchtigt werden. Auch läßt die Befestigung derartiger Preßformhälften beim schnellen Betrieb der Presse, infolge der Beanspruchung durch den Zug beim Ablösen der Formhälfte vom Preßformling, manchmal zu wünschen übrig.

Diese Nachteile werden nach der vorliegenden Erfindung vermieden, indem die Preßformhälften unterhalb der Preßfläche mit einer vorzugsweise plattenförmigen Versteifungseinlage ausgestattet sind.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform können auch die federnden Ränder der Preßformhälften eine streifenartige Versteifungseinlage aufweisen. Zweckmäßig sind die Preßformhälften aus Polyalkylenen, wie Polyäthylen oder Polypropylen, hergestellt, und der Kunststoff wird um die Versteifungseinlage geformt.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung ähnlich derjenigen nach Patent 964 717 beispielsweise veranschaulicht.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Preßformhälfte mit Schriftprägung;

Fig. 2 ist ein Schnitt in Richtung 2-2 nach Fig. 1; in

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform nach Fig. 1 dargestellt;

Fig. 4 zeigt einen Schnitt in Richtung 4-4 nach Fig. 3; in

Fig. 5 ist die Preßformhälfte nach Fig. 3 und 4 im Schnitt, auf eine Halteplatte montiert, veranschaulicht;

Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch den Formkammerrahmen mit beiden Preßformhälften in der Ausgangsstellung; in

Fig. 7 ist der Formkammerrahmen bei Beendigung des Preßvorganges dargestellt.

Die Preßformhälften 30 sind wie bei der Ausführungsform nach Patent 964 717 aus nachgiebigem Kunststoff hergestellt. Sie sind mit federnden Rändern 32 ausgestattet, die sich beim Preßvorgang, wie Seifenpresse

Zusatz zum Patent 964 717

Anmelder:

Colgate-Palmolive Company,
New York, N. Y. (V. St, A.)

Vertreter: Dr.-Ing. G. Knoth, Patentanwalt,
Hamburg-Wellingsbüttel, Up de Worth 24

Beanspruchte Priorität:
Kanada vom 12. August 1&58

John Arthur Downie, Scarborough, Ontario,

und William Boyd, Toronto, Ontario (Kanada),

sind als Erfinder genannt worden

aus Fig. 7 zu ersehen ist, an die Innenwandung des Formkammerrahmens 91 dicht anschließen. In der Preßfläche der dargestellten Preßformhälften ist eine Beschriftung 34 eingraviert, die aus Schriftzeichen oder Mustern bestehen kann, um die Seifenpreßlinge mit einer Beschriftung oder einer Musterung zu versehen.

Nach der vorliegenden Erfindung ist in den Kunststoffpreßhälften 30 in der Nähe der Preßfläche 36 eine Platte 38 aus starrem Werkstoff eingebettet, die solche Abmessungen aufweist und so nahe unter der Preßfläche 36 liegt, daß Verwerfungen der Preßfläche ausgeschlossen werden, dabei aber die Vorteile der nachgiebigen Kunststoffpreßformen beibehalten werden. Außerdem wird die Befestigung der Preßformhälften 30 durch die Versteifungseinlagen 38 erleichtert. Die Versteifungseinlagen bestehen vorzugsweise aus Metall wie Stahl, Messing od. dgl., jedoch können auch andere Werkstoffe genügender Festigkeit angewendet werden. Die Oberfläche dieser Versteifungseinlage kann auch zur besseren Verankerung gekerbt, gelocht und gerillt sein. Der Abstand der Versteifungseinlage 38 von der Preßfläche 36 kann sich je nach dem angewandten Kunststoff ändern. Gewöhnlich liegt er zwischen 0,15 und 2 cm. Jedenfalls soll dieser Abstand so sein, daß die zwischen Preßfläche 36 und Versteif ungseinlage 38 liegende Kunststoffschicht genügend nachgiebig ist, um die Preßstöße aufzunehmen,

OM¹509/92

ohne daß dabei Ausschuß bei den Seifenpreßlingen infolge Verwerfung der Oberfläche bei längerer Arbeitsdauer entstehen kann.

Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, hat die Versteifungseinlage 38 zwei mit Innengewinde versehene Bohrungen 40, die in der Verlängerung von Bohrungen 41 in der Preßformhälfte 30 liegen. Durch diese Bohrungen 40, 41 können Kopfschrauben 76 eingeschraubt werden, mittels derer eine Befestigung der Kunststoffpreßhälften 30 an einer Halteplatte 80 erfolgt. >.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 ist die Preßformhälfte 43 mit der Versteifungseinlage 44 mit einer mittleren Bohrung 42 versehen, durch die der Kunststoff der Preßformhälfte hindurchdringt, so daß auch in der Mitte eine gute Verankerung erfolgt. Die Versteifungseinlagen 38 bzw. 44 werden zweckmäßig bei der Formung der Preßformhälften durch Gießen, Pressen oder Spritzen in einem Arbeitsgang eingebettet. Auch können die Versteifungseinlagen durch eine entsprechende Aussparung seitlich in die Preßformhälften eingeführt und die verbleibenden Schlitze dann durch Verkleben oder Verschweißen geschlossen werden. Die Versteifungseinlagen können mit der Preßformhälfte auch durch Klebstoffe oder andere Verbindungsmittel verbunden werden. Wie in Fig. 3 und 4 gezeigt ist, enthält die Preßformhälfte einen Versteifungsstreifen 46 mit einem nachgiebigen Rand 48, der bis in den federnden Rand 52 der Preßformhälfte hineinragt. Dieser Verstärkungsstreifen 46, der ebenfalls vorzugsweise aus Metall ist, verläuft in einem Abstand parallel zur Mantelfläche der Preßformhälfte 43 und ist an der Versteifungseinlage 44 in geeigneter Weise befestigt. Der nachgiebige Rand 48 des Versteifungsstreifens 46 dient zur Verstärkung des federnden Randes 52 der Kunststoffpreßform. Bei dieser Ausführungsform kann man Kunststoffmassen verwenden, die an sich für eine saubere Prägung zu weich und zu nachgiebig sein wurden, weil sie durch den Verstärkungsstreifen 46 mit dem Rand 48 versteift werden. Wesentlich ist, daß der federnde Rand 42 auch bei dieser Ausführungsform so ausgebildet sein muß, daß er sich während des Fressens an die Innenwand des Formkammerrahmens anlegt.

In Fig. 5 ist eine Verbindung der Preßformhälfte 30 mit einer Halteplatte 80 dargestellt. Dabei ist gezeigt, daß die Preßformhälfte 30 an ihrem Mantel bei

75 unterschnitten ist, was die Herstellung der Preßformhälften erleichtert, da die Bearbeitung der Mantelflächen weniger Zeit und Arbeitsaufwand erfordert.

In die Bohrung 40, 41 sind Kopf schrauben 76 eingeführt, die in der Versteifungsplatte 38 verschraubt sind und die eine feste Verbindung mit der Halteplatte 80 gestatten. Mittels dieser Kopfschrauben

76 können die Formkammerhälften leicht ausgewechselt werden, z. B. wenn es sich darum handelt, Preßlinge anderer Gestalt oder mit anderen Inschriften oder Mustern herzustellen. Die Befestigung mit der Halteplatte 80 kann auch auf jede andere Weise erfolgen. Die Kopfschrauben 76 können auch langer ausgeführt werden, so. daß die Halteplatte 80 nicht auf der Rückfläche der Preßformhälften 30 aufliegt. Dabei müssen jedoch dann die Kopf schrauben stärker ausgebildet werden, so daß sie seitlich nicht ausweichen können. Mittels Schraubenbolzen 78, Unterlegscheiben 84 und Muttern 82 wird die Halteplatte 80 mit der Preßformhälfte 30 dann in an sich bekannter Weise auf einem Preßstempel 124 befestigt.

Fig. 6 zeigt einen Formkammerrahmen 91 mit einem eingebrachten Seifenvorpreßling. Die Preßformhälften 30 sind in geöffnetem Zustand dargestellt. Bei

90 ist zu sehen, wie diese Preßformhälften mit einem Spielraum in die Öffnung des Formkammerrahmens

91 eingeführt werden, so daß die Mantelflächen der Preßform 30 in. einem Abstand von der ebenen Wandung 96 des Formkammerrahmens liegen. Dabei ist der Spielraum 90 in der Zeichnung absichtlich größer dargestellt, um ihn besser erkennbar zu machen. Dieser Spielraum beträgt gewöhnlich zwischen 20 und 1300 Mikron, je nach der verwendeten Art des Kunststoffes, so daß die Preßformhälfte 30 etwa 50 bis 2500 Mikron kleiner als die lichte Weite des Formkammerrahmens ist. Bei Verwendung von Polymeren von niederen Alkylenen wird der Spielraum zweckmäßig zwischen 20 und 150 Mikron gehalten. Bei Polyäthylen werden die besten Ergebnisse bei einem Spielraum von 70 bis 130 Mikron erzielt, wobei ein Spielraum von 100 Mikron vorzuziehen ist.

In den Formkammerrahmen 91 nach Fig. 6 ist ein Vorpreßling 92 aus Seifenmasse eingebracht, der aus einem synthetischen Waschmittel oder einer Mischung eines solchen besteht. Die Preßformhälften 30 befinden sich noch in geöffnetem Zustand in der Ausgangsstellung. Die federnden Ränder 32 haben den Seifenpreßling 92 noch nicht berührt, und die Versteifungseinlage mit ihrer Oberfläche 94 ist eben in den Umriß des Formkammerrahmens 91 eingedrungen. In diesem Zustand, in dem die Preßformhälften einem Gegendruck noch nicht ausgesetzt sind, sind die federnden Ränder 32 noch nicht nach außen abgebogen. Eine Verformung der Preßformhälften tritt also in diesem Zustand noch nicht ein.

Erst wenn die Preßflächen 36 auf die Oberflächen des Vorpreßlings 92 auftreffen, werden die federnden Ränder 32 durch Verformung des Preßlings 92 nach außen gedrückt, wobei die Masse an den Kanten des Preßlings bei 100 gegen die federnden Ränder 32 drückt und sie fest an die Innenwand 96 des Formkammerrahmens 91 anpreßt. So entsteht der endgültige Preßling 93, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Da nur am äußeren Rand bei 32 ein dichter Abschluß mit dem Formkammerrahmen 91 erfolgt, kann die Luft durch den Spielraum 90 frei aus- und beim Lösen der Stempel wieder frei eintreten.

Beim Auseinanderziehen der Preß formhälf ten suchen die federnden Ränder 32 wieder ihre ursprüngliche Form anzunehmen und gleiten auf der Rundung 100 des Preßlings 93 entlang. Dadurch wird der Eintritt der Luft zwischen dem federnden Rand 32 und dem Preßling erleichtert. Die Preß formhälf ten laufen nun wieder frei in dem Formkammerrahmen, so daß die Mantelflächen 98 der Preß formhälf ten 30 nicht abgenutzt oder aufgerauht oder verformt werden können. Auch die Zugkraft beim Auseinanderrücken der Preßstempel wird dadurch vermindert, so daß die Preß formhälf ten eine große Lebensdauer aufweisen.

Die Preßformhälften 30 können aus härterem Kunststoff hergestellt werden, jedoch können sie auch vorzugsweise aus weicherem Werkstoff bestehen, der für das Pressen gewisser Reinigungsmittel vorteilhafter ist. Je weicher der Kunststoff der Preßformhälften ist, desto leichter wird der federnde Rand sich an die Innenwandung des Formkammerrahmens anlehnen. Gewöhnlich ist das weichere Kunststoffmaterial geringerer Abnutzung unterworfen als die härteren Kunststoffe. Auch kann bei Verwendung weicherer Kunststoffe ein größerer Spielraum angewendet werden, was wiederum die.leichtere Entweichung der Luft gestattet, wenn die Preßformhälften sich über dem Vorpreßling schließen. Dadurch wird auch eine Puffer-

wirkung infolge eingeschlossener Luft verhütet und die Preßzeit herabgesetzt. Auch legen sich die weicheren federnden Ränder leichter an dfe Innenwandung des Förmkammerrahüiens an, auch wenn sie nicht so genau in ihren Abmaßen sind. -

Als Werkstoff fur die Preßformsterapel können die Polymeren der niederen Alkylene vorteilhaft verwendet werden wie Polyäthylen, Polypropylen, Mischpolymerisate von Äthylen und Propylen u. dgl. Es wurde gefunden, daß diese niederen Alkylenpolymeren sich besonders gut vom Preßformling lösen und daß sich Polyäthylen als besonders brauchbar erwiesen hat, das eine Zugfestigkeit von etwa 105 kg/cm², einen Schmelzindex von etwa 0,2 bis 50 g/10 Min. und eine Wichte bei 25° C zwischen 0,915 und 0,920 aufweist. In dem Maße, wie die Wichte ansteigt, steigt auch die Steifheit an und vermindert sich die Biegefestigkeit. Bei gleichem mittlerem Molekulargewicht und konstanter Wichte bedeutet ein höherer Schmelzindex eine verminderte Zugfestigkeit. Wenn nur das mittlere Molekulargewicht steigt, wird die Zugfestigkeit geringer. Die Kennzahlen über Wichte, Schmelzindex und mittleres Molekulargewicht sind zwar gewöhnlich für die Verformung von Kunststoffen von Bedeutung, im vorliegenden Fall sind sie aber auch geeignet, zu bestimmen, welcher Kunststoff sich für einen bestimmten Zweck am besten eignet. Die Untersuchung verschiedener Polyäthylensorten hat ergeben, daß Seifen vorteilhaft mit Polyäthylenpreßstempeln verpreßt werden können, die die obenerwähnten Daten aufweisen, während andere Polyäthylensorten nicht so vorteilhaft waren. Eines der besten Polyäthylenharze hatte einen Schmelzindex von 0,2 und eine Wichte von 0,919. Auch die Polyäthylene von höherer Wichte, wie 0,94 und darüber, sind brauchbar, z. B. solche mit einem Schmelzindex zwischen 0,25 und 20 und Wichten zwischen 0,914 und 0,930 und mittleren Molekulargewichten, die sehr nahe beieinander liegen, die geringer als 5 sind, bis zu solchen, bei denen die Molekulargewichte bis zu 40 schwanken. Mittlere Molekulargewichte zwischen 25 000 und und 1 000 000 sind am besten zu verwerten.

Außerdem können auch Polyvinylchlorid, Polyvinylvinylidenchlorid, Polymere, die durch Umsetzung bifunktioneller Alkyl- oder Arylsilane miteinander und mit Glykolen und Diaminen erhalten sind wie Polyphenolsiloxan (Silikone), PolytetrafLuoralkylene, sowie thiokolmodifizierte und polyamidmodifizierte Epoxyde, härtere Kunststoffe, wie Polystyrol, Polycarbonate, Celluloseacetate, Polymethylmethacrylat, Dimethylolmelamin, Kondensationsprodukte von Dimethylolphenol mit überschüssigem Formaldehyd^ copolymere Amide der Adipinsäure mit Sebacinsäure und Hexamethylendiamin, halogenierten oder chlorierten Polyäthern und viele andere. Notwendig ist nur, daß die Polymerenkette nicht so- lang ist, daß es harte Kunststoffe werden oder die Kunststoffe müssen mit Weichmachern oder auf andere Weise so modifiziert sein, daß weiche Produkte erhalten werden. Die Art der Kunststoffe ist für den Fachmann ohne weiteres auszuwählen. Die Kunststoffe müssen eine genügende Festigkeit aufweisen, so daß das Reinigungsmittel zu einwandfreien Formungen verpreßt werden kann. Dabei müssen die Kunststoffe aber weich genug sein, so daß sie mit ihrem Rand gut federn und die Formkammer ausfüllen. Sie dürfen nicht mit den zu verpressenden Werkstoffen oder Schmiermittellösungen reagieren, müssen widerstandsfähig gegen Verformung bei wiederholter Anwendung sein, dürfen nicht ermüden und sollen auch nicht zu leicht abnutzbar sein. Der Elastizitätsmodul soll geringer als 3500'kg/cm² sein, die Druckfestigkeit soll unter 700 kg/cm² sein und die Biegefestigkeit weniger als 550 kg/cm² betragen. Gewöhnlich haben derartige weiche Kunststoffe einen Elastizitätsmodul unter 2500 kg/cm², eine Druckfestigkeit unter 550 kg/cm², und eine Biegefestigkeit unter 500 kg/cm². Wenn der Kunststoff zu weich ist, um diese Bestimmungen auszuführen, sind die betreffenden Kennzahlen noch niedriger als die obigen anzusetzen. Auch können die eine oder zwei dieser Kennzahlen über den angegebenen Grenzen liegen, jedoch muß die andere Kennzahl dann so niedrig sein, daß eine Kompensation erfolgt und das Frzeugnis immer noch als weich anzusprechen ist.

Wenn Beschriftungen oder Muster angebracht werden sollen, kann auch ein etwas härterer oder wenig nachgiebiger Kunststoff für den Stempel verwendet werden. Man kann den Stempel auch durch die erfindungsgemäße Versteifungseinlage und durch ihre Lagerung mehr oder weniger von der Preßfläche entfernt den gegebenen Bedingungen anpassen. Auch kann man den Preßling in einer Strangpresse oder einer Form schon der Form des endgültigen Preßlings anpassen, um das Verpressen des Reinigungsmittels zu erleichtern, und man kann auch den Feuchtigkeitsgehalt des Preßlings erhöhen, um ihn weicher zu machen.

Da Polyäthylen an Seifen und synthetischen Reinigungsmitteln nicht haftet, braucht nur eine geringe Menge von Preß- oder Schmierflüssigkeit angewendet werden. Bei den härteren Kunststoffen wie PoIyalkylenen, insbesondere Polyäthylen, die eine höhere Wichte aufweisen, also bei den sogenannten Niederdruckpolyäthylenen, ist der Kunststoff häufig schon von genügender Härte und Stärke, so daß er in der Preßform ohne Versteifungseinlagen gehalten werden kann, jedoch ist bei den weicheren Kunststoffen eine solche Einlage unbedingt erforderlich.

Die fertiggepreßten Seifenstücke treten aus der Formkammer mit einer blanken Oberfläche aus, die einen höheren Glanz aufweist, als wenn die Formlinge mit Metallstempeln hergestellt worden wären. Da die Seifen- oder Reinigungsmittelstücke an den Preßformhälften nicht haften, braucht die Maschine nicht so oft zum Reinigen stillgesetzt zu werden. Bei einer Arbeitsgeschwindigkeit von 120 Preßlingen in der Minute kann man die Maschine gewöhnlich 1 bis 2 Stunden laufen lassen, bevor sie gereinigt werden muß.

Die erfindungsgemäßen Preßformen aus weichem Kunststoff haben eine große Lebensdauer, wenn sie sachgemäß behandelt werden. In der Praxis haben derartige Preßstempel bei einer Geschwindigkeit von 120 Preßlingen in der Minute und 8stündigem Arbeitstag 5 Wochen lang gehalten, und am Ende dieser Zeit zeigten sie auch nur eine geringe Abnutzung. Sie konnten leicht ausgewechselt und durch neue ersetzt werden. Da die erfindungsgemäßen Preßformhälften sehr billig sind, empfiehlt es sich, sie häufig auszuwechseln, um einwandfreie Preßlinge mit tadelloser Prägung und von gutem Glanz zu erhalten, und es ist wirtschaftlicher, diese Kunststoffformen zu ersetzen als abgenutzte Metallformen wieder aufzuarbeiten.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Seifenpresse, insbesondere zur Herstellung von Formungen aus synthetischen organischen Reinigungsmitteln, mit Formkammerrahmen, in die von beiden Seiten, an ihren Stirnflächen Kunststoffpreßformen tragende, gegenläufig bewegbare

Preßwerkzeuge eingeführt werden können, gemäß Patent 964 717, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßformhälften (30) unterhalb der Preßfläche (36) mit einer vorzugsweise plattenförmigen Versteifungseinlage (38) ausgestattet sind.

2. Seifenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die federnden Ränder (32)

der Preßformhälften (3) eine streifenartige Versteifungseinlage (46) aufweisen.

3. Seifenpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßformhälften (30) aus Polyalkylenen wie Polyäthylen oder Polypropylen bestehen und der Kunststoff um die Versteifungseinlage (38 bzw. 46) geformt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen